Nature子刊：跳跃的基因威胁卵细胞质量

女性的卵细胞供应是有限的，因此确保其遗传物质的质量至关重要。来自美国卡内基研究院的Marla Tharp，Safia Malki和Alex Bortvin等人在最新一样研究中发现了一种机制，表明通过该机制，即使在出生前，人体也试图消除质量最差的卵细胞。这一研究发现公布在Nature Communications杂志上。“某些生物会产生大量后代，其中许多不能存活到成年；这些物种中的雌性在整个生殖过程中会不断产生新的卵细胞。但是在哺乳动物中，雌性天生具有固定的卵子供应，很少产生后代。因此，每个卵子都是珍贵的商品，需要进行质量控制以确保孩子的健康。”50年前，科学家们就知道在胎儿发育过程中，通过称为胎儿卵母细胞消耗（fetal oocyte attrition，FOA）的过程，雌性哺乳动物最初的潜在卵细胞池中有多达80％被消除。这种现象在所有研究过的哺乳动物中都得到了保留，但是尽管其起源很久，但有关这一过程的许多事情仍然是神秘的。Bortvin和他的团队在最新研究中发现FOA靶向质量下降的卵细胞。先前的研究表明，胎儿发育过程中潜在卵细胞的这种消除与称为LINE-1的转座因子或“跳跃基因”有关。最初卡内基研究院的生物学家Barbara McClintock发现，跳跃基因可以在细胞的DNA中移动，经常破坏基因，但有时也可以引入遗传创新来改善物种的生存。Bortvin的研究小组以前的研究证明，在精子生产过程中，跳跃基因被消除了，但在卵子发育过程中却没有。他们的理论是，通过跳跃基因LINE-1清除具有最大活性的细胞，可以使不成熟卵细胞选择性存活，而这些卵细胞最有可能屈服于跳跃基因。的确，研究发现，阻止HIV和LINE-1繁殖的药物AZT可以暂时阻止未成熟卵细胞的死亡。该观察结果表明，存在不止一种机制来检测和消除具有过量LINE-1活性的卵细胞。研究小组将这一想法推向了下一个阶段，他们通过在缺乏一种名为Chk2的蛋白质的小鼠中使用AZT扩大了研究范围，该蛋白质可检测DNA损伤，并对其进行修复，或标记包含这种遗传物质细胞。当AZT抑制LINE-1跳跃基因，并且通过突变使Chk2蛋白无效时，卵细胞的储备增加了。Tharp解释说：“此外，以这种方式关闭胎儿卵细胞消除过程并没有降低生育能力。” “这提供了进一步的证据，表明这是试图保持可用卵子供应量的质量控制过程。”接下来还需要更多的工作来确定这些发现是否可以通过增加妇女的总卵子供应，来帮助治疗由于卵巢早衰引起的不孕症。
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